(57)【要約】  能動型振動騒音制御装置は、複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消すために好適に利用される。能動型振動騒音制御装置は、振動騒音周波数がディップ帯域にある場合に、複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段においてフィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更する。これにより、不安定なディップ帯域において、フィルタ係数の更新速度を遅らせることができる。よって、ディップ特性時における消音効果の低下を適切に抑制することが可能となる。
2011101967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置であって、
振動騒音源から発生された振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記複数のスピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記複数のスピーカの各々に対して出力する制御信号を生成する複数の適応ノッチフィルタと、
前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、
前記複数のスピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記複数の適応ノッチフィルタの各々で用いられる前記フィルタ係数を更新する複数のフィルタ係数更新手段と、
前記振動騒音周波数が前記ディップが発生する周波数帯域にある場合に、前記複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項２】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にある場合には、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にない場合に用いられる基準ステップサイズパラメータよりも小さな値にステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項３】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となるような周波数帯域を有するスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項４】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で前記マイクの近傍に配置されたスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項５】
前記スピーカから出力される音の振幅特性に基づいて、所定の周波数帯域を前記ディップが発生する周波数帯域であると決定するディップ帯域決定手段と、
前記ディップ帯域決定手段によって決定された前記所定の周波数帯域を格納する格納手段と、を有し、
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記格納手段によって格納された前記所定の周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項６】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、予め周波数ごとに記憶されている前記複数のスピーカから前記マイクまでのそれぞれの伝達関数に関する振幅情報と、所定の閾値とを逐次比較し、前記振幅情報が前記閾値を下回った周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項７】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となる周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項５又は６に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項８】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性に関して、前記ディップが発生する周波数帯域での振幅と前記ディップが発生する周波数帯域以外の周波数帯域での振幅との差分に応じた値を、前記ステップサイズパラメータの変更値として用いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応ノッチフィルタを用いて振動騒音を能動的に制御する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の車室内で聞こえるエンジン音を、スピーカから出力される制御音で制御し、乗員の耳位置でエンジン音を低減する能動型振動騒音制御装置が知られている。例えば、車室内の振動騒音がエンジンの出力軸の回転に同期して発生することに注目して、エンジン出力軸の回転に基づく周波数の車室内騒音を、適応ノッチフィルタを利用して消音させて、車室内を静粛にする技術が提案されている。【０００３】
ところで、狭い車室内環境では、車室空間での音波干渉や反射などが原因で、スピーカからマイクまでの間の伝達特性において深いディップが発生する場合がある。深いディップが発生するような周波数帯域では、適応ノッチフィルタの動作が不安定になりやすく、消音効果が低下する傾向にある。【０００４】
このような問題の解消を図った技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、複数のスピーカを用い、使用するスピーカを騒音の周波数に応じて切り替える技術が提案されている。具体的には、この技術では、各スピーカに関するパスの伝達特性（言い換えると振幅特性。以下同様とする。）を確認することで、ディップの影響がより少ないスピーカのパスを選択している。【０００５】
その他にも、本発明に関連する技術が特許文献２及び３に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００７−０１１０１０号公報
【特許文献２】特開平４−３４２２９６号公報
【特許文献３】特開平７−２３０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、使用するスピーカの切り替え時に、マイクで検出される誤差信号（エラー信号）が増大する傾向にあった。つまり、能動型振動騒音制御装置による消音効果が低下する傾向にあった。これは、当該技術では１つの適応ノッチフィルタを用いていたため、スピーカの切り替え時において、適応ノッチフィルタのフィルタ係数を適応し直していたからである。そのため、スピーカの切り替え時において、フィルタ係数の位相変化が不連続になることで、誤差信号が増大する傾向にあった。【０００８】
なお、特許文献２及び３に記載された技術では、上記したようなディップ特性を適切に考慮に入れて制御を行っていない。【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、ディップ特性時における消音効果の低下を適切に抑制することが可能な能動型振動騒音制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置である。能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生された振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記複数のスピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記複数のスピーカの各々に対して出力する制御信号を生成する複数の適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記複数のスピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記複数の適応ノッチフィルタの各々で用いられる前記フィルタ係数を更新する複数のフィルタ係数更新手段と、前記振動騒音周波数が前記ディップが発生する周波数帯域にある場合に、前記複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ディップ特性を説明するための図を示す。
【図２】本実施例に係る能動型振動騒音制御装置が搭載された車両の一例を示す。
【図３】各パスの伝達特性の一例を示す。
【図４】本実施例に係る能動型振動騒音制御装置の構成ブロック図を示す。
【図５】ディップ帯域の決定方法の一例を説明するための図を示す。
【図６】本実施例に係るステップサイズパラメータ変更処理を示すフローチャートである。
【図７】本実施例による作用効果を説明するための図を示す。
【図８】各パスの伝達特性の他の例を示す。
【図９】インパルス応答の一例を示す。
【図１０】各パスの伝達特性の更に他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の１つの観点では、複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生された振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記複数のスピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記複数のスピーカの各々に対して出力する制御信号を生成する複数の適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記複数のスピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記複数の適応ノッチフィルタの各々で用いられる前記フィルタ係数を更新する複数のフィルタ係数更新手段と、前記振動騒音周波数が前記ディップが発生する周波数帯域にある場合に、前記複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備える。
【００１３】
上記の能動型振動騒音制御装置は、複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音（例えばエンジンからの振動騒音）を打ち消すために好適に利用される。基準信号生成手段は、振動騒音源から発生する振動騒音周波数に基づいて基準信号を生成する。適応ノッチフィルタは、複数のスピーカごとに設けられ、それぞれ、基準信号に対してフィルタ係数を用いることで複数のスピーカへ出力する制御信号を生成する。マイクは、振動騒音と制御音との相殺誤差を検出して誤差信号として出力し、参照信号生成手段は、スピーカからマイクまでの伝達関数に基づいて基準信号から参照信号を生成する。複数のフィルタ係数更新手段は、複数のスピーカごとに設けられ、それぞれ、誤差信号が最小となるように、複数の適応ノッチフィルタで用いられるフィルタ係数を更新する。そして、ステップサイズパラメータ変更手段は、振動騒音周波数がディップが発生する周波数帯域（以下、「ディップ帯域」と呼ぶ。）にある場合に、複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段においてフィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更する。これにより、不安定なディップ帯域において、フィルタ係数更新手段におけるフィルタ係数の更新速度を適切な速度に設定することができる。したがって、ディップ特性時における消音効果の低下（言い換えると、振動騒音の低減効果の低下）を適切に抑制することが可能となる。
【００１４】
上記の能動型振動騒音制御装置の一態様では、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にある場合には、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にない場合に用いられる基準ステップサイズパラメータよりも小さな値にステップサイズパラメータを変更する。
【００１５】
この態様によれば、ディップ帯域において、フィルタ係数更新手段におけるフィルタ係数の更新速度を遅らせることができる。つまり、適応ノッチフィルタ及びフィルタ係数更新手段における過度な追従を抑えることができる。したがって、ディップ特性時における消音効果の低下を、より効果的に抑制することが可能となる。
【００１６】
上記の能動型振動騒音制御装置の他の態様では、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となるような周波数帯域を有するスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更する。
【００１７】
この態様では、ディップが発生しやすいスピーカのパスのみに関して、ステップサイズパラメータの変更を行い、ディップがほとんど発生しないスピーカのパスに関しては、ステップサイズパラメータの変更を行わない。これにより、無駄なフィルタ係数の更新の遅延を抑制することが可能となる。
【００１８】
上記の能動型振動騒音制御装置の他の態様では、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で前記マイクの近傍に配置されたスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更する。
【００１９】
この態様では、マイクの近傍に配置されたスピーカを、ディップが発生しやすいスピーカとして扱う。そして、マイクの近傍に配置されたスピーカのパスのみに関して、ステップサイズパラメータの変更を行い、マイクの近傍に配置されていないスピーカのパスに関しては、ステップサイズパラメータの変更を行わない。これにより、無駄なフィルタ係数の更新の遅延を抑制することが可能となる。
【００２０】
上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記スピーカから出力される音の振幅特性に基づいて、所定の周波数帯域を前記ディップが発生する周波数帯域であると決定するディップ帯域決定手段と、前記ディップ帯域決定手段によって決定された前記所定の周波数帯域を格納する格納手段と、を有し、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記格納手段によって格納された前記所定の周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域（ディップ帯域）として用いることができる。
【００２１】
上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、予め周波数ごとに記憶されている前記複数のスピーカから前記マイクまでのそれぞれの伝達関数に関する振幅情報と、所定の閾値とを逐次比較し、前記振幅情報が前記閾値を下回った周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域（ディップ帯域）として用いることができる。
【００２２】
好ましくは、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となる周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域（ディップ帯域）として用いることができる。
【００２３】
また、上記の能動型振動騒音制御装置において好適には、前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性に関して、前記ディップが発生する周波数帯域での振幅と前記ディップが発生する周波数帯域以外の周波数帯域での振幅との差分に応じた値を、前記ステップサイズパラメータの変更値として用いる。これにより、ステップサイズパラメータを適切な値に変更することができ、フィルタ係数を適切な速度で更新することが可能となる。
【実施例】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００２５】
［ディップ特性］
まず、図１を参照して、ディップ特性について説明する。ここでは、図１（ａ）に示すような、スピーカ１０とマイク１１とを有する一般的な能動型振動騒音制御装置を例に挙げて説明する。能動型振動騒音制御装置は車両に搭載され、スピーカ１０は車室内のフロント側に設置され、マイク１１は助手席側に設置されている。【００２６】
一般的な能動型振動騒音制御装置は、エンジン出力軸の回転に応じた周波数に基づいてスピーカ１０から制御音を発生させることで、振動騒音源であるエンジンの振動騒音を能動的に制御する装置である。具体的には、マイク１１で検出される誤差信号をフィードバックして、適応ノッチフィルタを用いて誤差を最小化することで、振動騒音を能動的に制御する。【００２７】
図１（ｂ）は、このような一般的な能動型振動騒音制御装置による処理の結果の一例を示している。ここでは、擬似エンジンノイズ（スイープ信号）を用いた場合の結果の一例を示す。図１（ｂ）は、上記の能動型振動騒音制御装置による消音効果を示すグラフである。図１（ｂ）は、横軸に周波数を示し、縦軸に消音量を示している。縦軸に示す消音量は、下に進むほど消音量が大きくなることを表している、つまり消音効果が大きくなることを表している（以下同様とする）。この消音量は、マイク１１で検出される誤差信号の大きさに対応する量である。なお、本明細書では、振動騒音が低減することを適宜「消音」と表記し、振動騒音が増大することを適宜「増音」と表記する。【００２８】
図１（ｃ）は、上記の経路を用いた場合の伝達特性（振幅特性）を示すグラフである。具体的には、図１（ｃ）は、上のグラフは縦軸にスピーカ１０の振幅を示しており、下のグラフは縦軸に位相を示しており、それぞれのグラフにおいて横軸に周波数を示している。【００２９】
図１（ｂ）中の破線領域Ｒ１１に示す周波数帯域において、消音量が大きく減少していることがわかる。また、図１（ｃ）中の破線領域Ｒ１２、Ｒ１３に示す周波数帯域において、振幅が減少すると共に、位相特性が不自然に変化していることがわかる。つまり、当該周波数帯域において、比較的大きなディップが発生していると言える。このようなディップが発生した場合には、制御信号出力が増大したり、適応ノッチフィルタの動作が不安定になったりする傾向にある。そして、適応ノッチフィルタの動作が不安定になった場合には、増音したり、発散したりする可能性がある。【００３０】
［本実施例に係る能動型振動騒音制御装置］
本実施例に係る能動型振動騒音制御装置は、上記のようなディップ特性時における消音効果の低下を適切に抑制するための処理を行う。【００３１】
本実施例では、図２に示すように、２つのスピーカ１０Ｌ、１０Ｒ及びマイク１１が車両に設置された能動型振動騒音制御装置を一例として挙げる。スピーカ１０Ｌ、１０Ｒは車室内のフロント側に設置され、マイク１１は助手席側に設置されている。具体的には、スピーカ１０Ｌはフロントの左側に設置され、スピーカ１０Ｒはフロントの右側に設置されている。なお、以下では、スピーカ１０Ｌを適宜「ＦＬ」と表記し、スピーカ１０Ｒを適宜「ＦＲ」と表記し、マイク１１を適宜「Ｅ」と表記する。【００３２】
図３は、このような構成の各パス（スピーカ１０Ｌ、１０Ｒからマイク１１までのパス）の伝達特性を示している。【００３３】
図３は、横軸に周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸に振幅特性［ｄＢ／２０μＰａ／Ｖ］を示している。また、実線によって、スピーカ１０Ｌからマイク１１までのパス（ＦＬ→Ｅ）における伝達特性を示しており、破線によって、スピーカ１０Ｒからマイク１１までのパス（ＦＲ→Ｅ）における伝達特性を示している。【００３４】
図３より、破線領域Ｒ２に示す周波数帯域において、具体的には約５５〜７０［Ｈｚ］において、スピーカ１０Ｌからマイク１１までのパスに関して、著しい振幅の低下が生じていることがわかる。つまり、比較的大きなディップが生じていると言える。これに対して、スピーカ１０Ｒからマイク１１までのパスに関しては、このような著しい振幅の低下は生じていないことがわかる。【００３５】
このような結果より、以下では、スピーカ１０Ｌからマイク１１までのパスに関してのみディップに対処する処理を行う能動型振動騒音制御装置を例に挙げる。つまり、当該能動型振動騒音制御装置は、スピーカ１０Ｒからマイク１１までのパスに関してはディップに対処する処理を行わない。【００３６】
図４は、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０の構成の一例を示すブロック図である。【００３７】
本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０は、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒと、マイク１１と、周波数検出部１３と、余弦波発生部１４ａと、正弦波発生部１４ｂと、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒと、参照信号生成部１６Ｌ、１６Ｒと、ｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒと、帯域判定部２０と、μ変更部２１と、を有する。【００３８】
能動型振動騒音制御装置５０は、図２に示したように車両に設置される。具体的には、スピーカ１０Ｌ及びスピーカ１０Ｒはそれぞれ車室内におけるフロントの左側及び右側に設置され、マイク１１は助手席側に設置される。なお、以下の説明では、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒ、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒ、参照信号生成部１６Ｌ、１６Ｒ、及びｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒに関して、左右の区別が必要な場合は符号に「Ｌ」、「Ｒ」を付し、左右の区別が不要な場合は「Ｌ」、「Ｒ」を省略する。【００３９】
能動型振動騒音制御装置５０は、図３に示したような結果を受けて、スピーカ１０Ｌからマイク１１までのパスに関してのみディップに対処する処理を行う。具体的には、ディップに対処する処理を行うための帯域判定部２０及びμ変更部２１が、スピーカ１０Ｌが用いる制御信号ｙ１（ｎ）を生成するための処理を行う経路上にのみ設けられている。【００４０】
ここで、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０が行う、上記したディップ特性に対処するための処理について簡単に説明する。能動型振動騒音制御装置５０は、エンジンパルスの周波数ω０がディップが発生するような周波数帯域（ディップ帯域）にある場合に、スピーカ１０Ｌの制御信号ｙ１（ｎ）を生成する適応ノッチフィルタ１５Ｌで用いられるフィルタ係数を更新するためのステップサイズパラメータμを変更する。具体的には、能動型振動騒音制御装置５０は、μ変更部２１によって、ｗ更新部１７Ｌで用いられるフィルタ係数を更新するためのステップサイズパラメータμを変更する。【００４１】
詳しくは、能動型振動騒音制御装置５０は、周波数ω０がディップ帯域にある場合に、周波数ω０がディップ帯域にない場合よりも、ステップサイズパラメータμを小さな値に設定する。これにより、不安定なディップ帯域において、ｗ更新部１７Ｌにおけるフィルタ係数の更新速度を遅らせることができる。即ち、適応ノッチフィルタ１５Ｌ及びｗ更新部１７Ｌにおける過度な追従を抑えることができる。したがって、ディップ特性時における消音効果の低下を適切に抑制することが可能となる。【００４２】
次に、能動型振動騒音制御装置５０内の各構成部について具体的に説明する。周波数検出部１３は、エンジンパルスが入力されて、当該エンジンパルスの周波数ω０を検出する。そして、周波数検出部１３は、周波数ω０に対応する信号を、余弦波発生部１４ａ、正弦波発生部１４ｂ、及び帯域判定部２０に出力する。【００４３】
余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、周波数検出部１３で検出された周波数ω０を有する基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）を生成する。具体的には、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、式（１）及び式（２）で表されるような基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）を生成する。式（１）及び式（２）において、「ｎ」は自然数であり、サンプリング時間に相当する（以下同様とする）。また、「Ａ」は振幅を示し、「φ」は初期位相を示している。【００４４】
ｘ０（ｎ）＝Ａｃｏｓ（ω０ｎ＋φ）    式（１）
ｘ１（ｎ）＝Ａｓｉｎ（ω０ｎ＋φ）    式（２）
そして、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは、それぞれ、生成した基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）に対応する基準信号を、適応ノッチフィルタ１５及び参照信号生成部１６に出力する。このように、余弦波発生部１４ａ及び正弦波発生部１４ｂは基準信号生成手段の一例に相当する。【００４５】
適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒは、基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）に対してフィルタ処理を行うことで、それぞれ、スピーカ１０Ｌ、１５Ｒに出力する制御信号ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）を生成する。具体的には、適応ノッチフィルタ１５Ｌは、ｗ更新部１７Ｌから入力されたフィルタ係数ｗ０１（ｎ）、ｗ１１（ｎ）に基づいて制御信号ｙ１（ｎ）を生成し、適応ノッチフィルタ１５Ｒは、ｗ更新部１７Ｒから入力されたフィルタ係数ｗ０２（ｎ）、ｗ１２（ｎ）に基づいて制御信号ｙ２（ｎ）を生成する。詳しくは、適応ノッチフィルタ１５Ｌは、式（３）に示すように、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ０１（ｎ）を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ１１（ｎ）を乗算した値とを加算することで、制御信号ｙ１（ｎ）を求める。同様に、適応ノッチフィルタ１５Ｒは、式（４）に示すように、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ０２（ｎ）を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対してフィルタ係数ｗ１２（ｎ）を乗算した値とを加算することで、制御信号ｙ２（ｎ）を求める。【００４６】
ｙ１（ｎ）＝ｗ０１（ｎ）ｘ０（ｎ）＋ｗ１１（ｎ）ｘ１（ｎ）    式（３）
ｙ２（ｎ）＝ｗ０２（ｎ）ｘ０（ｎ）＋ｗ１２（ｎ）ｘ１（ｎ）    式（４）
スピーカ１０Ｌ、１０Ｒは、それぞれ、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒから入力された制御信号ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）に対応する制御音を発生する。こうしてスピーカ１０Ｌ、１０Ｒから発生された制御音は、マイク１１に伝達される。スピーカ１０Ｌ、１０Ｒからマイク１１までの伝達関数を、それぞれ「ｐ１１」、「ｐ１２」で表す。この伝達関数ｐ１１、ｐ１２は、周波数ω０によって規定された関数であり、スピーカ１０Ｌ、１０Ｒからマイク１１までの距離や音場の特性に依存している。例えば、伝達関数ｐ１１、ｐ１２は、車室内で予め測定することで求められる。【００４７】
マイク１１は、エンジンの振動騒音とスピーカ１０Ｌ、１０Ｒから発生された制御音との相殺誤差を検出し、これを誤差信号ｅ（ｎ）としてｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒへ出力する。具体的には、マイク１１は、制御信号ｙ１（ｎ）、ｙ２（ｎ）、伝達関数ｐ１１、ｐ１２、及びエンジンの振動騒音ｄ（ｎ）に応じた誤差信号ｅ（ｎ）を出力する。【００４８】
参照信号生成部１６Ｌ、１６Ｒは、それぞれ、上記した伝達関数ｐ１１、ｐ１２に基づいて、基準余弦波ｘ０（ｎ）及び基準正弦波ｘ１（ｎ）から参照信号を生成して、当該参照信号をｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒに出力する。具体的には、参照信号生成部１６Ｌは伝達関数ｐ１１の実数部ｃ０１及び虚数部ｃ１１を用い、参照信号生成部１６Ｒは伝達関数ｐ１２の実数部ｃ０２及び虚数部ｃ１２を用いる。詳しくは、参照信号生成部１６Ｌは、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対して伝達関数ｐ１１の実数部ｃ０１を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対して伝達関数ｐ１１の虚数部ｃ１１を乗算した値とを加算した値を参照信号ｒ０１（ｎ）として出力すると共に、この参照信号ｒ０１（ｎ）を「π／２」だけ遅らせた信号を参照信号ｒ１１（ｎ）として出力する。同様に、参照信号生成部１６Ｒは、基準余弦波ｘ０（ｎ）に対して伝達関数ｐ１２の実数部ｃ０２を乗算した値と、基準正弦波ｘ１（ｎ）に対して伝達関数ｐ１２の虚数部ｃ１２を乗算した値とを加算した値を参照信号ｒ０２（ｎ）として出力すると共に、この参照信号ｒ０２（ｎ）を「π／２」だけ遅らせた信号を参照信号ｒ１２（ｎ）として出力する。このように、参照信号生成部１６Ｌ、１６Ｒは参照信号生成手段の一例に相当する。【００４９】
ｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒは、それぞれ、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムに基づいて、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒで用いられるフィルタ係数の更新を行い、更新後のフィルタ係数を適応ノッチフィルタ１５に出力する。基本的には、ｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒは、上記した誤差信号ｅ（ｎ）、及び参照信号ｒ０１（ｎ）、ｒ１１（ｎ）、ｒ０２（ｎ）、ｒ１２（ｎ）に基づいて、誤差信号ｅ（ｎ）が最小になるように、適応ノッチフィルタ１５Ｌ、１５Ｒで前回用いられたフィルタ係数の更新を行う。このように、ｗ更新部１７Ｌ、１７Ｒはフィルタ係数更新手段の一例に相当する。【００５０】
ｗ更新部１７Ｌによる更新前のフィルタ係数ｗを「ｗ０１（ｎ）、ｗ１１（ｎ）」と表記し、ｗ更新部１７Ｌによる更新後のフィルタ係数を「ｗ０１（ｎ＋１）、ｗ１１（ｎ＋１）」と表記する。この場合、ｗ更新部１７Ｌは、以下の式（５）及び式（６）より、更新後のフィルタ係数ｗ０１（ｎ＋１）、ｗ１１（ｎ＋１）を求める。【００５１】
ｗ０１（ｎ＋１）＝ｗ０１（ｎ）−μ・ｅ（ｎ）・ｒ０１（ｎ）    式（５）
ｗ１１（ｎ＋１）＝ｗ１１（ｎ）−μ・ｅ（ｎ）・ｒ１１（ｎ）    式（６）
同様に、ｗ更新部１７Ｒによる更新前のフィルタ係数ｗを「ｗ０２（ｎ）、ｗ１２（ｎ）」と表記し、ｗ更新部１７Ｒによる更新後のフィルタ係数を「ｗ０２（ｎ＋１）、ｗ１２（ｎ＋１）」と表記する。この場合、ｗ更新部１７Ｒは、以下の式（７）及び式（８）より、更新後のフィルタ係数ｗ０２（ｎ＋１）、ｗ１２（ｎ＋１）を求める。【００５２】
ｗ０２（ｎ＋１）＝ｗ０２（ｎ）−μ・ｅ（ｎ）・ｒ０２（ｎ）    式（７）
ｗ１２（ｎ＋１）＝ｗ１２（ｎ）−μ・ｅ（ｎ）・ｒ１２（ｎ）    式（８）
式（５）〜（８）において、「μ」はステップサイズパラメータと呼ばれる収束スピードを決める係数である。言い換えると、フィルタ係数の更新速度に関わる係数である。例えば、ステップサイズパラメータμは予め設定された値が用いられる。基本的には、ｗ更新部１７Ｒは、ステップサイズパラメータμとして固定値を用いる、つまり予め設定された値を使用し続ける。これに対して、ｗ更新部１７Ｌは、μ変更部２１によってステップサイズパラメータμが変更された場合には変更された値を用い、μ変更部２１によってステップサイズパラメータμが変更されなかった場合には予め設定された値を用いる。以下では、予め設定されたステップサイズパラメータμを「基準ステップサイズパラメータμ」と表記し、基準ステップサイズパラメータμを変更した値を「変更後ステップサイズパラメータμ’」と表記する。【００５３】
帯域判定部２０は、周波数検出部１３で検出された周波数ω０に対して判定を行う。具体的には、帯域判定部２０は、エンジンパルスの周波数ω０がディップ帯域にあるか否かを判定する。そして、帯域判定部２０は、当該判定結果をμ変更部２１に供給する。例えば、帯域判定部２０は、事前に各パスの伝達特性を測定することで決定されたディップ帯域を用いて、このような判定を行う。一例としては、決定されたディップ帯域に関する情報が帯域テーブルに記憶され、帯域判定部２０は当該テーブルを参照して判定を行う。【００５４】
μ変更部２１は、帯域判定部２０の判定結果に基づいて、基準ステップサイズパラメータμを変更する。具体的には、μ変更部２１は、周波数ω０がディップ帯域にあると判定された場合には基準ステップサイズパラメータμを変更し、周波数ω０がディップ帯域にないと判定された場合には基準ステップサイズパラメータμを変更しない。この場合、μ変更部２１は、周波数ω０がディップ帯域にあると判定された場合には、基準ステップサイズパラメータμよりも小さな値を有する変更後ステップサイズパラメータμ’を求める。このようにμ変更部２１によって基準ステップサイズパラメータμが変更された場合には、変更後ステップサイズパラメータμ’がｗ更新部１７Ｌにおいてフィルタ係数の更新に用いられる。これに対して、μ変更部２１によって基準ステップサイズパラメータμが変更されなかった場合には、基準ステップサイズパラメータμがｗ更新部１７Ｌにおいてフィルタ係数の更新に用いられる。以上のように、帯域判定部２０及びμ変更部２１はステップサイズパラメータ変更手段の一例に相当する。【００５５】
例えば、μ変更部２１は、基準ステップサイズパラメータμを変更するためのパラメータ（以下、「変更用パラメータα」と表記する。）を用いて、変更後ステップサイズパラメータμ’を求める。この場合、μ変更部２１は、演算式「μ’＝μ×α」に従って、変更後ステップサイズパラメータμ’を求める。一例としては、変更用パラメータαは、伝達関数の振幅特性に関して、ディップ帯域以外の周波数帯域での振幅とディップ帯域での振幅との差分に基づいて設定される。即ち、変更用パラメータαは、ディップ帯域での振幅の落ち込み度合いに基づいて設定される。【００５６】
［ディップ帯域の決定方法］
次に、図５を参照して、ディップ帯域の決定方法の一例について説明する。ここでは、スピーカ１０の振幅特性（言い換えるとパスの伝達特性）を測定し、測定された振幅特性に基づいてディップ帯域を決定する例を示す。【００５７】
図５は、横軸に周波数を示しており、縦軸に振幅及びステップサイズパラメータμの値を示している。具体的には、グラフＡは、測定により得られた振幅特性を模式的に表しており、グラフＢは、ステップサイズパラメータμを示している。例えば、グラフＡは、前述したスピーカ１０Ｌからマイク１１までのパスの伝達特性（図３参照）を模式的に表したグラフに相当する。【００５８】
図５において、振幅Ｃ１は、エンジンパルスを能動的に制御する周波数帯域（例えば５０〜１００［Ｈｚ］）における平均の振幅を示しており、振幅Ｃ２は、最も深いディップが発生した際の振幅を示している。また、振幅Ｃ３は、振幅Ｃ１と振幅Ｃ２との平均の振幅を示している。本実施例では、振幅が振幅Ｃ３以下となる周波数帯域を、ディップ帯域として決定する。図５に示す例では、符号Ｄで示す周波数帯域がディップ帯域として決定される。このように決定されたディップ帯域Ｄは、例えばメモリなどの格納手段に格納される。【００５９】
そして、本実施例では、このように決定されたディップ帯域Ｄにおいてステップサイズパラメータμを変更する。つまり、格納手段によって格納されたディップ帯域Ｄを用いて、ステップサイズパラメータμを変更する。図５に示す例では、グラフＢに示すように、ディップ帯域Ｄでは変更後ステップサイズパラメータμ’が用いられ、ディップ帯域Ｄ以外の周波数帯域では基準ステップサイズパラメータμが用いられる。例えば、上記した振幅Ｃ１と振幅Ｃ２との差分に基づいて変更用パラメータα［ｄＢ］が設定されて、当該変更用パラメータα分だけ基準ステップサイズパラメータμをゲイン調整することで変更後ステップサイズパラメータμ’が求められる。一例としては、図３に示すような振幅特性が得られた場合には、基準ステップサイズパラメータμの「１／５」の値を有する変更後ステップサイズパラメータμ’が求められる。【００６０】
なお、上記のように、振幅Ｃ１と振幅Ｃ２との平均である振幅Ｃ３を用いてディップ帯域を決定することに限定はされない。つまり、振幅Ｃ３を閾値として用いてディップ帯域を決定することに限定はされない。振幅Ｃ１と振幅Ｃ２との間に存在する値であれば、振幅Ｃ３以外の値を閾値として用いて、ディップ帯域を決定しても良い。【００６１】
また、上記のように、振幅特性（パスの伝達特性）を測定し、測定された振幅特性に基づいてディップ帯域を決定することに限定はされない。他の例では、予め周波数ごとに記憶されているスピーカ１０からマイク１１までの伝達関数に関する振幅情報（振幅特性に関する情報に対応する）を用いて、ディップ帯域を決定することができる。具体的には、当該振幅情報が有する振幅値と所定の閾値とを逐次比較し、振幅値が閾値を下回った周波数帯域をディップ帯域として用いることができる。なお、上記のような伝達関数に関する振幅情報が予め記憶されていない場合（例えば位相情報のみが記憶されている場合）には、当該他の例に係る方法を用いることはできない。【００６２】
更に、上記では変更後ステップサイズパラメータμ’として固定値を用いる例（図５参照）を示したが、変更後ステップサイズパラメータμ’を変化させても良い。例えば、ディップ帯域における周波数に応じて変化させた変更後ステップサイズパラメータμ’を用いても良い。つまり、ディップ帯域における振幅の値に応じて、変更後ステップサイズパラメータμ’を変化させても良い。【００６３】
［ステップサイズパラメータ変更処理］
次に、図６を参照して、本実施例に係るステップサイズパラメータ変更処理の一例について説明する。図６は、本実施例に係るステップサイズパラメータ変更処理を示すフローチャートである。この処理は、能動型振動騒音制御装置５０内の構成部によって、所定の周期で実行される。【００６４】
まず、ステップＳ１０１では、能動型振動騒音制御装置５０内の周波数検出部１３が、入力されたエンジンパルスの周波数ω０を検出する。周波数検出部１３は、検出した周波数ω０を帯域判定部２０に供給する。そして、処理はステップＳ１０２に進む。【００６５】
ステップＳ１０２では、能動型振動騒音制御装置５０内の帯域判定部２０が、周波数検出部１３で検出された周波数ω０がディップ帯域にあるか否かを判定する。例えば、帯域判定部２０は、各パスの伝達特性を測定することで予め求められたディップ帯域を用いる。周波数ω０がディップ帯域にある場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。【００６６】
ステップＳ１０３では、能動型振動騒音制御装置５０内のμ変更部２１が、基準ステップサイズパラメータμを変更する。具体的には、μ変更部２１は、基準ステップサイズパラメータμに対して変更用パラメータαを乗算することで変更後ステップサイズパラメータμ’を求める（μ’＝μ×α）。そして、処理は終了する。【００６７】
これに対して、周波数ω０がディップ帯域にない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、μ変更部２１は基準ステップサイズパラメータμを変更しない（ステップＳ１０４）。そして、処理は終了する。【００６８】
［本実施例による作用効果］
次に、図７を参照して、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０の作用効果の一例について説明する。ここでは、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０と、比較例１及び比較例２に係る能動型振動騒音制御装置とを比較する。比較例１に係る能動型振動騒音制御装置は、車室内におけるフロント左側に設置されたスピーカ１０Ｌのみを用いて、エンジンパルスを能動的に制御する構成である。一方、比較例２に係る能動型振動騒音制御装置は、フロント左側及びフロント右側に設置されたスピーカ１０Ｌ、１０Ｒを用い、エンジンパルスの周波数に応じて使用するスピーカを切り替える構成である。具体的には、比較例２に係る能動型振動騒音制御装置は、ディップ帯域において、ディップの影響がより少ないスピーカ１０を選択する。なお、本実施例、比較例１、及び比較例２で用いられるスピーカ１０及びマイク１１の設置位置は、図２に示した通りである。【００６９】
図７は、横軸に周波数［Ｈｚ］を示しており、縦軸に消音量［ｄＢ］を示している。また、図７では、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０による消音効果を実線で示しており、比較例１に係る能動型振動騒音制御装置による消音効果を破線で示しており、比較例２に係る能動型振動騒音制御装置による消音効果を一点鎖線で示している。ここでは、４０［Ｈｚ］〜１００［Ｈｚ］の擬似エンジンノイズ（スイープ信号）を用いた場合の結果を示している。【００７０】
図７に示すように、比較例１に係る能動型振動騒音制御装置では、ディップ帯域において消音量の低下が発生していることがわかる。これに対して、比較例２に係る能動型振動騒音制御装置では、比較例１と比較して、ディップ帯域における消音量の低下が小さいことがわかる。しかしながら、比較例２に係る能動型振動騒音制御装置では、図７中の破線領域Ｒ３に示すような消音量の低下が発生していることがわかる。これは、スピーカ１０の切り替えに起因するものと考えられる。具体的には、スピーカ１０の切り替え時において、フィルタ係数の位相変化が不連続になることで、誤差信号の増大が発生したためであると考えられる。【００７１】
一方、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０では、比較例２と同様に、ディップ帯域における消音量の低下が抑制されていることがわかる。また、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０では、比較例２のような消音量の低下（破線領域Ｒ３参照）が発生していないことがわかる。これは、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０では、比較例２のようにスピーカ１０の切り替えを行っていないため、つまり全てのスピーカ１０Ｌ、１０Ｒが常に動作しているため、フィルタ係数の位相不連続が生じず、誤差信号の不自然な増大が生じないからである。【００７２】
以上説明したように、本実施例に係る能動型振動騒音制御装置５０によれば、ディップ帯域においてフィルタ係数の更新速度を遅らせることで、ディップ特性時における消音効果の低下を適切に抑制することができる。【００７３】
［変形例］
本発明は、２つのスピーカ１０Ｌ、１０Ｒを具備して構成された能動型振動騒音制御装置５０への適用に限定されない。また、本発明は、１つのマイク１１のみを具備して構成された能動型振動騒音制御装置５０への適用に限定されない。更に、本発明は、図２に示すような位置にスピーカ１０及びマイク１１が設置された能動型振動騒音制御装置５０への適用に限定されない。本発明は、３以上のスピーカ及び／又は２以上のマイクを具備して構成された能動型振動騒音制御装置や、これらのスピーカ及びマイクが種々の位置に設置された能動型振動騒音制御装置に適用することができる。【００７４】
上記では、車室内のフロント左側及びフロント右側に設置されたスピーカ１０Ｌ、１０Ｒの中で、スピーカ１０Ｌについてのパスのみ、ディップに対処するための処理を行う実施例を示した。つまり、上記では、スピーカ１０Ｌのパスのみ、周波数がディップ帯域であるか否かの判定を行い、ディップ帯域である場合にステップサイズパラメータμを変更する実施例を示した。以下では、複数のスピーカの中でディップに対処するための処理を行うスピーカを決定する方法を、より具体的に説明する。【００７５】
１つの例では、複数のスピーカの中でディップが生じやすいスピーカのパスのみ、ディップに対処するための処理を行うことができる。具体的には、複数のスピーカの中で、伝達関数の振幅特性が所定値（例えば、ディップ帯域を決定する際に用いた閾値に対応する）以下となるような振幅特性を有するスピーカに対してのみ、周波数がディップ帯域であるか否かの判定を行い、ディップ帯域である場合にステップサイズパラメータμを変更することができる。【００７６】
ここで、図８乃至図１０を参照して、ディップ特性が生じる原因について考察することで、ディップが生じやすいスピーカのパスの具体例を挙げる。【００７７】
図８は、上記の実施例で示した設置位置と異なる位置にスピーカ及びマイクを設置した場合における各パスの伝達特性の一例を示す。ここでは、図８（ａ）に示すように、車室内においてフロント左側、フロント右側、及びリア左側にそれぞれスピーカ１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬが設置され、助手席側にマイク１１ａが設置された環境を例に挙げる。また、図８（ｂ）に示すように、車室内においてフロント左側、フロント右側、及びリア左側にそれぞれスピーカ１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬが設置され、運転席側にマイク１１ｂが設置された環境を例に挙げる。以下では、スピーカ１０ＦＬを適宜「ＦＬ」と表記し、スピーカ１０ＦＲを適宜「ＦＲ」と表記し、スピーカ１０ＲＬを適宜「ＲＬ」と表記する。また、マイク１１ａを適宜「Ｅ１」と表記し、マイク１１ｂを適宜「Ｅ２」と表記する。【００７８】
図８（ｃ）は、図８（ａ）に示した各パス（スピーカ１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬからマイク１１ａまでのパス）の伝達特性の一例を示している。図８（ｃ）は、横軸に周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸に振幅［ｄＢ／２０μＰａ／Ｖ］を示している。また、実線によって、スピーカ１０ＦＬからマイク１１ａまでのパス（ＦＬ→Ｅ１）における伝達特性を示しており、破線によって、スピーカ１０ＦＲからマイク１１ａまでのパス（ＦＲ→Ｅ１）における伝達特性を示しており、一点鎖線によって、スピーカ１０ＲＬからマイク１１ａまでのパス（ＲＬ→Ｅ１）における伝達特性を示している。【００７９】
図８（ｃ）より、破線領域Ｒ４１に示す周波数帯域において、スピーカ１０ＦＬからマイク１１ａまでのパスに関して、著しい振幅の低下が生じていることがわかる。つまり、比較的大きなディップが生じていると言える。これに対して、スピーカ１０ＦＲ、１０ＲＬからマイク１１ａまでのパスに関しては、このような著しい振幅の低下は生じていないことがわかる。【００８０】
図８（ｄ）は、図８（ｂ）に示した各パス（スピーカ１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬからマイク１１ｂまでのパス）の伝達特性の一例を示している。図８（ｄ）は、横軸に周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸に振幅［ｄＢ／２０μＰａ／Ｖ］を示している。また、実線によって、スピーカ１０ＦＬからマイク１１ｂまでのパス（ＦＬ→Ｅ２）における伝達特性を示しており、破線によって、スピーカ１０ＦＲからマイク１１ｂまでのパス（ＦＲ→Ｅ２）における伝達特性を示しており、一点鎖線によって、スピーカ１０ＲＬからマイク１１ｂまでのパス（ＲＬ→Ｅ２）における伝達特性を示している。【００８１】
図８（ｄ）より、破線領域Ｒ４２に示す周波数帯域において、スピーカ１０ＦＲからマイク１１ｂまでのパスに関して、著しい振幅の低下が生じていることがわかる。つまり、比較的大きなディップが生じていると言える。これに対して、スピーカ１０ＦＬ、１０ＲＬからマイク１１ｂまでのパスに関しては、このような著しい振幅の低下は生じていないことがわかる。【００８２】
このような図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示した結果より、マイク１１の近傍に配置されたスピーカ１０のパスにおいて、低域の周波数帯域で、比較的大きなディップが発生すると言える。【００８３】
図９は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した経路におけるインパルス応答の一例を示している。具体的には、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した経路におけるインパルス応答（時間波形）の一例を示している。この場合、上のグラフにスピーカ１０ＦＬに関してのインパルス応答を示し、中央のグラフにスピーカ１０ＦＲに関してのインパルス応答を示し、下のグラフにスピーカ１０ＲＬについてのインパルス応答を示している。なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、横軸に時間を示し、縦軸にインパルス応答の振幅を示している。【００８４】
図９（ａ）中の破線領域Ｒ５１に示すように、図８（ａ）に示した経路では、スピーカ１０ＦＬのパスで大きな反射音が生じていることがわかる。また、図９（ｂ）中の破線領域Ｒ５２に示すように、図８（ｂ）に示した経路では、スピーカ１０ＦＲのパスで大きな反射音が生じていることがわかる。【００８５】
このような図９（ａ）及び図９（ｂ）に示した結果より、マイク１１の近傍に配置されたスピーカ１０のパスで大きな反射音が生じると言える。ここで、破線領域Ｒ５１、Ｒ５２に示すように反射音と直接音との時間差は約０．００８［ｓｅｃ］であり、これは６２．５［Ｈｚ］で半波長となる。したがって、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示したように、このような周波数で比較的大きなディップが発生したものと考えられる。【００８６】
図１０は、図８の測定を行った車種と異なる車種での各パスの伝達特性の一例を示している。ここでは、図８（ａ）と同様に、車室内においてフロント左側、フロント右側、及びリア左側にそれぞれスピーカ１０ＦＬ、１０ＦＲ、１０ＲＬが設置され、助手席側にマイク１１ａが設置された環境を例に挙げる。【００８７】
具体的には、図１０は、横軸に周波数［Ｈｚ］を示し、縦軸に振幅［ｄＢ／２０μＰａ／Ｖ］を示している。また、実線によって、スピーカ１０ＦＬからマイク１１ａまでのパス（ＦＬ→Ｅ１）における伝達特性を示しており、破線によって、スピーカ１０ＦＲからマイク１１ａまでのパス（ＦＲ→Ｅ１）における伝達特性を示しており、一点鎖線によって、スピーカ１０ＲＬからマイク１１ａまでのパス（ＲＬ→Ｅ１）における伝達特性を示している。【００８８】
図１０より、低域の周波数帯域において、スピーカ１０ＦＬからマイク１１ａまでのパスに関して、著しい振幅の低下が生じていることがわかる。つまり、比較的大きなディップが生じていると言える。これに対して、スピーカ１０ＦＲ、１０ＲＬからマイク１１ａまでのパスに関しては、このような著しい振幅の低下は生じていないことがわかる。【００８９】
このような図１０に示した結果は、図８（ｃ）に示した結果と同様のものであると言える。したがって、ディップ特性は、車室空間共通の傾向であると言える。【００９０】
以上をまとめると、ディップ特性は、車室内で生じる反射音が原因で発生するものと考えられる。また、このようなディップは、マイクの近傍に配置されたスピーカのパスほど影響が大きく（つまり、マイクの近傍に配置されたスピーカほどディップが生じやすい）、低域の周波数帯域で影響を及ぼすものと考えられる。したがって、複数のスピーカの中でマイクの近傍に配置されたスピーカのパスのみ、ディップに対処するための処理（具体的には、周波数がディップ帯域であるか否かの判定を行い、ディップ帯域である場合にステップサイズパラメータμを変更する処理）を行うことが好ましいと言える。【００９１】
なお、複数のスピーカの中で１つのスピーカのパスのみ、ディップに対処するための処理を行うことに限定はされず、複数のスピーカの中の２以上のスピーカのパス（全てのパスも含む）について、ディップに対処するための処理を行っても良い。２以上のスピーカのパスについてディップに対処するための処理を行う場合には、各々のスピーカごとに、帯域判定に用いられるディップ帯域を設定すると共に、変更後ステップサイズパラメータμ’（又は変更用パラメータα）を設定することができる。つまり、各スピーカのパスで、異なるディップ帯域を用いると共に、異なる変更後ステップサイズパラメータμ’を用いることができる。この場合、各スピーカで用いられるディップ帯域及び変更後ステップサイズパラメータμ’は、前述した方法と同様の方法にて決定することができる。【００９２】
なお、上記では本発明を車両に適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、車両の他に、船や、ヘリコプターや、飛行機などの種々の移動体に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、エンジン等の振動騒音源を有する移動体の室内等の閉空間に適用され、振動騒音を能動的に制御するために利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０Ｌ、１０Ｒ  スピーカ
１１  マイク
１３  周波数検出部
１４ａ  余弦波発生部
１４ｂ  正弦波発生部
１５Ｌ、１５Ｒ  適応ノッチフィルタ
１６Ｌ、１６Ｒ  参照信号生成部
１７Ｌ、１７Ｒ  ｗ更新部
２０  帯域判定部
２１  μ変更部
５０  能動型振動騒音制御装置
【図１】
2011101967.tif 000003
【図２】
2011101967.tif 000004
【図３】
2011101967.tif 000005
【図４】
2011101967.tif 000006
【図５】
2011101967.tif 000007
【図６】
2011101967.tif 000008
【図７】
2011101967.tif 000009
【図８】
2011101967.tif 000010
【図９】
2011101967.tif 000011
【図１０】
2011101967.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月1日(2012.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置であって、
振動騒音源から発生された振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記複数のスピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記複数のスピーカの各々に対して出力する制御信号を生成する複数の適応ノッチフィルタと、
前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、
前記複数のスピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、
前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記複数の適応ノッチフィルタの各々で用いられる前記フィルタ係数を更新する複数のフィルタ係数更新手段と、
前記振動騒音周波数が、前記スピーカから前記マイクまでの伝達特性におけるディップが発生する周波数帯域にある場合に、前記複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする能動型振動騒音制御装置。
【請求項２】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にある場合には、前記振動騒音周波数が前記周波数帯域にない場合に用いられる基準ステップサイズパラメータよりも小さな値にステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項３】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となるような周波数帯域を有するスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項４】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記複数のスピーカの中で前記マイクの近傍に配置されたスピーカに対してのみ、当該スピーカの前記制御信号を生成する前記適応ノッチフィルタで用いられる前記フィルタ係数を更新するための前記ステップサイズパラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項５】
前記スピーカから出力される音の振幅特性に基づいて、所定の周波数帯域を前記ディップが発生する周波数帯域であると決定するディップ帯域決定手段と、
前記ディップ帯域決定手段によって決定された前記所定の周波数帯域を格納する格納手段と、を有し、
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記格納手段によって格納された前記所定の周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項６】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、予め周波数ごとに記憶されている前記複数のスピーカから前記マイクまでのそれぞれの伝達関数に関する振幅情報と、所定の閾値とを逐次比較し、前記振幅情報が前記閾値を下回った周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項７】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性が所定値以下となる周波数帯域を、前記ディップが発生する周波数帯域として用いることを特徴とする請求項５又は６に記載の能動型振動騒音制御装置。
【請求項８】
前記ステップサイズパラメータ変更手段は、前記伝達関数の振幅特性に関して、前記ディップが発生する周波数帯域での振幅と前記ディップが発生する周波数帯域以外の周波数帯域での振幅との差分に応じた値を、前記ステップサイズパラメータの変更値として用いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の能動型振動騒音制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、複数のスピーカから制御音を出力させることで振動騒音を打ち消す能動型振動騒音制御装置である。能動型振動騒音制御装置は、振動騒音源から発生された振動騒音周波数に基づいて、基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記振動騒音源からの発生振動騒音が相殺されるように前記複数のスピーカから前記制御音を発生させるべく、前記基準信号に対してフィルタ係数を用いることで、前記複数のスピーカの各々に対して出力する制御信号を生成する複数の適応ノッチフィルタと、前記振動騒音と前記制御音との相殺誤差を検出して、誤差信号として出力するマイクと、前記複数のスピーカから前記マイクまでの伝達関数に基づいて、前記基準信号から参照信号を生成する参照信号生成手段と、前記誤差信号及び前記参照信号に基づいて、前記誤差信号が最小となるように、前記複数の適応ノッチフィルタの各々で用いられる前記フィルタ係数を更新する複数のフィルタ係数更新手段と、前記振動騒音周波数が、前記スピーカから前記マイクまでの伝達特性におけるディップが発生する周波数帯域にある場合に、前記複数のフィルタ係数更新手段のうちの１以上のフィルタ係数更新手段において前記フィルタ係数を更新するために用いられるステップサイズパラメータを変更するステップサイズパラメータ変更手段と、を備える。
【国際調査報告】
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